Correction ✅ TP de BAC - ECE 🎯 Physique chimie - Absorbance - pH métrie | Lycée Terminale spé
Summary
TLDRCe script de vidéo traite d'un premier TP de chimie centré sur l'utilisation d'indicateurs colorés pour étudier le titrage d'une solution d'ammoniaque par une solution d'acide fort. Il mentionne trois indicateurs colorés : le bleu de bromotim BBT, le verre de bromocessol et l'éliantine. Le but est de déterminer l'indicateur adapté en analysant leur spectre d'absorption et en utilisant des solutions spécifiques, notamment la solution de Britton Robinson. Le script explique comment calculer le pourcentage d'indicateur sous forme basique et acide à partir de l'absorbance, et comment tracer un diagramme de distribution pour choisir l'indicateur le plus approprié. L'objectif final est de choisir l'indicateur qui présente une zone de virage incluant le pH équivalent, estimé ici à 5,5, ce qui mène à la conclusion que le verre de bromocessol est le mieux adapté.
Takeaways
- 🔬 Le TP de chimie traite de l'utilisation d'indicateurs colorés pour le titrage d'une solution d'ammoniaque par une solution d'acide fort.
- 📊 Trois indicateurs colorés sont étudiés: le bleu de bromotim (BBT), le verre de bromocessol et l'éliantine.
- 📈 L'absorption spectrale est examinée pour déterminer la longueur d'onde optimale pour chaque indicateur.
- 🌡 La solution de Britton Robinson est utilisée pour étudier la variation linéaire du pH avec l'ajout de solution d'hydroxyde.
- 📝 Une équation est fournie pour estimer le pH en fonction du volume de soude ajouté à la solution de Britton Robinson.
- 📊 L'absorbance et le pH sont mesurés pour différentes solutions dans le cadre de l'expérience.
- 📉 Des méthodes de calcul pour déterminer le pourcentage d'indicateur coloré sous forme basique et acide sont expliquées.
- 📚 Un exemple de tableur (Excel) est utilisé pour présenter et calculer les données d'absorbance et de pH.
- 📝 La formule pour calculer le pourcentage d'espèces basique et acide est rappelée et utilisée pour analyser les données.
- 📈 Un diagramme de distribution est tracé à partir des données pour déterminer le pH où il y a autant d'espèce basique qu'acide.
- 💡 L'indicateur coloré adapté pour le titrage est celui dont la zone de virage englobe le pH équivalent, qui est estimé à 5,5 dans ce cas.
Q & A
Quel est le sujet principal du TP de chimie décrit dans le script ?
-Le sujet principal du TP de chimie est l'étude des indicateurs colorés pour le titrage d'une solution d'ammoniaque par une solution d'acide fort.
Combien y a-t-il d'indicateurs colorés mentionnés dans le script ?
-Trois indicateurs colorés sont mentionnés dans le script : le bleu de bromotim BBT, le verre de bromocessol et l'éliantine.
Quel est le but de l'étude du spectre d'absorption du verre de bromocessol ?
-L'étude du spectre d'absorption du verre de bromocessol permet de déterminer la longueur d'onde à choisir pour que seule la forme basique absorbe la lumière.
Quelle est la particularité de la solution de Britton Robinson ?
-La particularité de la solution de Britton Robinson est que la variation du pH est linéaire en fonction de la quantité de solution hydroxyde ajoutée.
Quelle est l'équation donnée pour décrire la variation du pH de la solution de Britton Robinson ?
-L'équation donnée est pH = 1,2 + volume de soude (en mL).
Comment calculez-vous le pourcentage d'indicateur coloré sous forme basique et acide ?
-Le pourcentage d'indicateur coloré sous forme basique et acide est calculé en fonction de l'absorbance mesurée avec un spectrophotomètre.
Quel est le but de la partie du TP concernant la solution de verre de bromocressol ?
-Le but est de déterminer la longueur d'onde à choisir pour que seule la forme basique absorbe la lumière, en utilisant le maximum d'absorption de la courbe correspondant à l'espèce chimique IN-.
Quelle est la longueur d'onde proposée pour que la forme basique du verre de bromocressol absorbe la lumière ?
-La longueur d'onde proposée est de 620 nanomètres environ.
Comment le script suggère-t-il de calculer le pourcentage d'espèces basique et acide dans le tableauur ?
-Il est suggéré d'utiliser la formule 100 * (F0 - B2) / Amax pour le pourcentage d'espèces basique et 100 * B2 / Amax pour le pourcentage d'espèces acide, où Amax est l'absorbance de la solution 11.
Quel est le but de l'utilisation du programme Python dans le TP ?
-Le programme Python est utilisé pour tracer le diagramme de distribution et pour calculer le pourcentage de la forme acide et de la forme basique de l'indicateur coloré.
Quel est l'indicateur coloré le plus adapté pour le titrage d'une solution d'ammoniaque selon le script ?
-Selon le script, le verre de bromocressol est l'indicateur coloré le plus adapté pour le titrage d'une solution d'ammoniaque.
Comment le script explique-t-il la sélection de l'indicateur coloré pour le titrage ?
-Le script explique que pour bien choisir un indicateur coloré, le pH à l'équivalence doit être compris dans la zone de virage de l'indicateur coloré, qui est la zone où il y a superposition des teintes colorées des deux espèces du couple acide-base.
Quelle est la zone de virage pour le BBT, les lentines et le bromocressol ?
-La zone de virage pour le BBT est comprise entre 6 et 8, pour les lentines entre 2,5 et 4,5 et pour le bromocressol entre 4 et 6.
Quel est le pH équivalent estimé dans le script ?
-Le pH équivalent estimé dans le script est de 5,5.
Quelle est la conclusion finale du script sur le choix de l'indicateur coloré ?
-La conclusion finale est que le verre de bromocressol est le meilleur indicateur coloré à utiliser pour le titrage d'une solution d'ammoniaque.
Outlines
🔬 Étude des indicateurs colorés pour le titrage d'ammoniaque
Le premier paragraphe traite de l'analyse de trois indicateurs colorés utilisés pour le titrage d'une solution d'ammoniaque par une solution d'acide fort. Le bleu de bromotim BBT est examiné avec son diagramme de distribution, suivi par l'étude du verre de bromocessol et son spectre d'absorption. Une référence à l'éliantine est également faite. Les solutions S1 à S11 sont mentionnées, y compris la solution de Britton Robinson, qui présente une variation linéaire du pH avec l'addition de solution d'hydroxyde. Des équations et méthodes pour calculer le pourcentage d'indicateur coloré sous forme basique et acide sont discutées, ainsi que la manière de déterminer la longueur d'onde appropriée pour que seule la forme basique absorbe. Le paragraphe conclut avec des instructions sur la façon de mesurer l'absorbance et le pH de la solution S8 à l'aide d'un spectrophotomètre et d'un pHmètre, et de calculer les pourcentages d'espèces basiques et acides à l'aide d'Excel.
📊 Analyse des indicateurs colorés et choix de l'indicateur adapté
Le deuxième paragraphe se concentre sur le choix de l'indicateur coloré adapté pour le titrage. Il commence par l'éliantine, le troisième indicateur coloré de la liste. Les instructions pour saisir la valeur du PK de l'éliantine dans un programme Python sont données, suivies de l'exécution du programme pour tracer le diagramme de distribution. Les pourcentages de forme acide et de base sont calculés à l'aide de concentrations en matière et de concentrations solutes. Le programme Python est exécuté avec les valeurs appropriées pour générer le diagramme de distribution. Le paragraphe se termine par la détermination de la zone de virage des indicateurs colorés et la sélection de l'indicateur coloré le plus adapté en fonction de la valeur du pH à l'équivalence, qui doit être comprise dans la zone de virage de l'indicateur. Le verre de Bron Cressol est choisi comme l'indicateur coloré le plus approprié pour le pH équivalent estimé à 5,5.
Mindmap
Keywords
💡Indicateurs colorés
💡Titrage
💡Ammoniaque
💡Solution d'acide fort
💡Bromotim BBT
💡Britton Robinson
💡pH
💡Spectrophotométrie
💡Zone de virage
💡pKa
Highlights
Correction d'un premier TP de chimie nommé vert jaune et bleu, centré sur l'utilisation d'indicateurs colorés pour le titrage d'une solution d'ammoniaque avec une solution d'acide fort.
Examen de trois indicateurs colorés : le bleu de bromotim BBT, le verre de bromocessol et l'éliantine.
Étude du spectre d'absorption du verre de bromocessol pour déterminer la longueur d'onde optimale pour la détection de la forme basique IN-.
Utilisation d'une solution de Britton Robinson dont la variation de pH est linéaire avec l'ajout de solution hydroxyde.
Mise en évidence de l'équation pH = 1,2 + volume de soude pour prédire la variation de pH avec l'ajout de soude.
Calcul du pourcentage d'indicateur coloré sous forme basique IN et sous forme acide H+ en fonction de l'absorbance.
Utilisation d'une courbe de titrage pour déterminer la meilleure longueur d'onde pour la détection de la forme basique IN-.
Sélection de la longueur d'onde de 620 nanomètres pour maximiser l'absorption de la forme basique IN-.
Mesure de l'absorbance et du pH de la solution S8 à l'aide d'un spectrophotomètre et d'un pHmètre.
Utilisation d'Excel pour représenter graphiquement les données d'absorbance et de pH.
Calcul du pourcentage d'espèces basique et acide à partir de l'absorbance mesurée.
Détermination du pH équivalent à l'intersection des pourcentages d'espèces basique et acide.
Utilisation d'un programme Python pour tracer le diagramme de distribution et déterminer le PK de l'éliantine.
Introduction de la valeur de PK de l'éliantine (3,4) dans le programme Python pour générer le diagramme de distribution.
Calcul du pourcentage de forme acide et de forme base à partir de concentrations en matière totale et en matière restante sous forme acide.
Exécution du programme Python pour afficher le diagramme de distribution et identifier la zone de virage de l'indicateur coloré.
Définition de la zone de virage comme la région où le pourcentage de base par rapport au pourcentage d'acide est inférieur à 0,10 ou à 10.
Analyse des zones de virage pour les trois indicateurs colorés et détermination de celui qui convient le mieux pour le titrage d'ammoniaque.
Conclusion que le verre de bromocessol est l'indicateur coloré le plus adapté pour le titrage d'ammoniaque en raison de sa zone de virage qui inclut le pH équivalent.
Conseil de nettoyage et de rangement des équipements après l'expérience.
Appel à l'engagement des téléspectateurs à aimer et partager la vidéo si elle a été utile.
Transcripts
alors voici des éléments de correction
pour le premier TP de chimie qui se
nomme vert jaune et bleu donc on va
s'intéresser à des indicateurs colorés
et on va essayer de savoir quel est
l'indicateur coloré adapté pour étudier
le titrage d'une solution d'ammoniaque
par une solution d'acide fort on a trois
indicateurs colorés tout d'abord le bleu
de bromotim BBT avec un joli diagramme
de distribution on va aussi s'intéresser
au verre de bromocessol ici on a un
spectre d'absorption qu'on va étudier
juste après et après on a aussi une
référence à de l'éliantine donc on a une
manipe où on a tout un tas de solutions
qui seront euh disponibles donc les
solutions S1 à S11 et c'est une solution
qui un peu particulière c'est Onon
appelle une solution de Britton Robinson
la particularité c'est que lorsqu'on
ajoute une quantité donnée de solution
hydroxyde lorsqu'on augmente cette
quantité on va avoir une variation qui
est linéaire du pH donc moi sur le site
de l' ns j'ai trouvé que on pouvait
avoir une équation de type pH est égale
à 1,2 plus le volume de soude donc si je
mets 1 ml de soude ça fera un pH de 1,2
+ 1 donc 2,2 si je rajoute 2 ça fera 3,2
al ça c'est pas donné dans l'noncé c'est
juste pour essayer que c'est pour vous
donner des indications pour essayer
d'imaginer ce que c'est CP ensuite on a
des indications sur les façons de
calculer le pourcentage d'indicateur
colorés sous la forme basique in de
moins et sous la forme acide h Mo en
fonction de l'absorbance et encore pour
finir un petite courbe de titrage
justement d'une solution d'amonac par
une solution d'acide clorydrique ça on
l'utilisera en toute fin donc dans un
premier temps on va vous demander
d'étudier la solution de verre de
bromocressol et euh de déterminer quelle
est la longueur d'onde qu'on peut
choisir pour que seule la forme basique
in moins absorbe là moi je vous propose
ben de choisir la longueur d'e qui
correspond au maximum d'absorption de la
courbe correspondant à l'esèces chimique
in de moins donc si on est ici on a une
courbe in de moins qui est en rose et
donc sur cette courbe on on remarque que
le maximum d'absorption il est pour une
longueur de 620 nanom environ donc c'est
celle qu'on va choisir pour que ce soit
la base qui soit repérée et pendant ce
temps-là on voit que l'absorption de
l'acide conjugué est quasiment nul donc
c'est ce qu'il faut sélectionner ensuite
on nous demande de faire le blanc avec
la solution de Brit robitson au niveau
de notre SPECT photomètre et on va
mesurer l'absorbance et le pH donc de la
solution
S8 et euh et en fait l'idée ça va être à
chaque fois de mettre ces petites
solutions dans une cuve la mettre dans
le spectro et de déterminer l'absorbance
alors moi ici je vous ai mis des pH que
j'imagine être possible pour votre
manipulation donc vous mesurerez le pH
grâce à un phmèt et vous aurez une
absorbance qui sera déterminée grâce à
votre spectrop photomètre une fois qu'on
a ça on va aller sur un tableur grapur
ici c'est Excel sur tableur grapur on a
déjà cette fenêtre qui est qui est
présentée moi j'ai proposé des
absorbances al j'ai pas fait la
manipulation et les phé correspondant
donc c'est normalement ce que vous allez
pouvoir petit à
petit présenter et donc compléter lors
de votre de votre manipulation euh c'est
des valeurs qui sont probables je n'ai
pas fait la manip mais c'est pas
forcément ID ensuite on va vous demander
de calculer pourcentage en espèce
basique et en espèce acide donc dans
votre énoncé on vous rappelle cette
formule qui est présentée là sur le côté
que j'ai mis ici pour qu'elle soit bien
visible donc ce qu'on va faire c'est qu'
on va bah faire faire ce boulot là donc
dans un premier temps on doit avoir la
l'expression qui est demandée pour la
base donc j'ai fait 100 FO B2 c'est
l'absorbance pour ma solution une et
ensuite c'est divisé par a max et en
fait dans l'énoncié on nous dit que a
max ça va être l'absorbance de la
solution 11 donc ici on a deux choix
soit on dit diviser par la valeur 06
donc ça ferait 100 x B2 div 06 ou alors
si vous voulez le faire un peu plus
proprement vous sélectionnez je vais
vous remrer vous pouvez sélectionner la
case B 12 mais il faut rajouter euh les
dollars de part et d'autre du B pour
fixer cette valeur pour toutes les
autres cases de votre tableau on étire
et là on a toutes les valeurs qui se qui
se calculent directement de la même
façon là on peut faire la même chose
donc 100 fois ça fait référence à cette
formu là donc hop 100 x 1- B2 la valeur
comm ma solution une divisé par B12 de
nouveau avec les dollars de part et
d'autres ou alors 0,60 ça fera la même
chose une fois qu'on a fait ça on met
entrée on étire et là en fait on a les
pourcentages pour chaque espèce donc
pour la solution S2 on a 5 % B pour 95 %
de d'espèces acide forcément vous
imaginez bien qu'on va demander ensuite
de tracer cette cette courbe donc ce
diagramme de distribution donc pour
tracer le diagramme de distribution ce
qu'on va faire c'est qu'on va
sélectionner les trois colonnes qui sont
intéressantes le pH en abscisse et
pourcentage en base et en ACI insertion
nuage de point pour avoir quelque chose
qui ressemble h d'ailleurs on peut faire
insertion et fa de point on peutêre
tracer cette fois-ci pour avoir
directement et ici on va pouvoir par la
suite voir qu'on
a intersection qui qui est pas très loin
de 5 donc qui devrait être normalement
vers 4,9 voilà donc à l'intersection
vous savez qu'il y a autant de de base
que d'aacile et c'est pour cette valeur
qu'on a le pH qui est égal au PK ça nous
permet de retrouver la valeur du PK et
pour le verire de bromocessol vous
devriez trouver quelque chose qui
s'approche de
4,9 maintenant on continue on va faire
la partie où on doit faire donc le choix
de notre indicateur col on a un
programme Python et on n demande quelle
est l'information indiquée en ligne 4
donc on va aller regarder notre
programme Python qui est ici le
programme python il va nous permettre de
tracer le diagramme de distribution et
là on va essayer de le faire pour les
liantines c'est le troisème indicateur
coloré qui est proposé dans la liste
alors si on lit le tout on nous demande
en en ligne 4 ce qu'il faut faire donc
on voit pk é= flot input enter la valeur
du PK du couple acide base donc là on
nous demandait qu'est-ce qu'il faut
donner comme information pour la ligne 4
ben c'est simplement qu'il faut aller
chercher dans votre énoncée la valeur du
PK de l'éliantine et donc si vous
regardez il est un peu plus haut j'ai
mis en rouge ici pk 3,4 donc on aura
donner cette information au programme
Python pour qu'il tourne ensuite on nous
propose de compléter les lignes 10 et 11
du programme python donc on y va 10 et
ici 10 et 11 donc là c'est pas très
compliqué on va de nouveau nous demander
de calculer le pourcentage de la forme
acide et donc on voit au-dessus qu'on a
calcule la concentration quantité de
matière en forme acide donc ça c'est ce
qu'ils ont défini par la grandeur ca la
notation CCA et pour la concentration
basse C CB donc là pour faire le
pourcentage c'est pas très compliqué
d'autant plus que au-dessus on a défini
aussi ci c'est la valeur de la
concentration quantité de matiè de
l'acide donc lorsqu'on l'a mis en
solution
pour ce qu'on appelle la concentration
soluté àorté donc ici c'est hyper simple
ce qu'on va faire c'est que on va mettre
la concentration en acide donc on a les
notations on fait attention au
majuscules on va mettre pardon 100
d'abord pour l'avoir en pourcentage fois
c diviser donc c'est notre Slash et là
on va aller chercher C et on est bon
donc on a fait concentration en acide
sur la concentration totale en fait c
c'est ca + CB il y a une partie de la
quantité de matière qui est restée acide
et l'autre qui qui s'est transformé en
la base conjugé pour la base ben là
c'est super facile aussi 100 FO on a la
valeur de CB donc on va pas s'embêter CB
on fait attention à bien mettre en
majuscule diviser par C et puis on est
bon et là ensuite on va nous demander de
faire tourner notre logiciel exécuter le
programme il faudra préciser que c c'est
2,1 x 10 pu 5 MO1 donc on va exécuter le
programme c'est parti alors je sais pas
si on verra les on verra bien les
fenêtres avec mon impression d'écran
mais ma capture d'écran c'est pas grave
donc on lance moi il me demande d'entrer
la valeur du PK 3 point 4 sur sur python
on se rappelle qu'on met pas des
virgules pour les décimales mais on met
des points 3.4 et maintenant on me
demande la valeur de C alors valeur de C
qui était de 2,1 x 10^-5 donc 2,1 x
10^-5 donc on va mettre 2.1 et x 10 pu5
moi je vous propose de le mettre en
mettant E majuscule c'est x 10 exposant
et - 5 voilà et ça ça marche très bien
on le lance et puis on va apparître ce
magnifique diagramme de distribution
avec comme vous pouvez le constater un
un endroit où les deux courbes se
croisent et puis on est grosso modo à 3
et demi voilà donc là on est on est sur
la fin on a enfin les diagrames de
distribution pour nos trois indicateurs
colorés et on va nous demander enfin au
final de bah définir quel est
l'indicateur coloré qui est celui qu'on
doit choisir donc on a une information
qui éta intéressante que je vous ai
remise là dans un des documents on vous
dit au fait la zone de virage c'est
cette zone où il y a superposition des
teintes colorées des deux espèces qui
constituent le couple acide base de
l'indicateur coloré et cette zone de
virage en fait elle est elle est
comprise pour les valeurs de pH lorsque
le rapport de pourcentage de base sur le
pourcentage d'acide est soit inférieur à
0,10 soit à 10 donc en fait c'est quand
vous avez grosso modo 10 % de base pour
90 % d'acide et 90 % de be pour %
d'acide c'est un X 10 l'un par rapport à
l'autre euh donc si on a ça en tête en
fait on va revoir no diagram de
distribution et pour le BBT ben on va se
rendre compte que la zone de virage elle
est comprise entre 6 et 8 pour les
lentines entre 2,5 et 4 5 et pour le
verbe bromocrissol c'est entre 4 et 6 en
fait vous avez le pKa de de l'indicateur
coloré et si vous faites + 1 et -1 vous
avez votre zone de virage approximative
donc ça on peut le voir par exemple avec
celui qu'on avait au tout début qui
était ici euh le PK il est à 7 donc ici
et puis si on vient chercher du 10 % ou
donc j'ai 10 % pour 90 % d'acide donc on
a quasiment un xis 10 ben on a peu près
6 et là on a peu près 8 voilà et donc
vous faites ça pour les trois
indicateurs colorés ça vous donne vos
zones de virage et il faut savoir que
pour bien choisir un indicateur coloré
il faut que le pH à l'équivalence euh
soit compris dans la zone de virage de
l'indicateur coloré donc on va venir
s'intéresser à notre courbe de titage
phmétrique qui était présenté ici
normalement on doit tracer euh les les
parallèles donc les tangentes euh au
niveau des points d'inflexion pour
savoir où est le pH équivalent euh et le
pH équivalent moi je je l'estime ici à
on 5 et demi donc il faudrait tracer nos
nos deux droites la troisième parallèle
pour savoir où est le point équivalent
et faire la lecture de notre pH à
l'équivalence donc moi je l'ai estimé à
5,5 ce qui veut dire que euh
l'indicateur coloré qui est à choisir il
faut qu'il y a 5,5 dans l'encadrement
donc euh finalement moi j'en ai tiré
cette conclusion c'est qu'il fallait
utiliser le verre de Bron Cressol et que
c'était l'indicateur coloré le plus
adapté voilà euh fin de TP on défait le
montage on range la paillass et ça faut
le faire pendant l'heure qui est
disponible voilà donc si vous avez
apprécié n'hésitez pas à liker à
partager et si je vois que ça vous plaî
que ça vous a vraiment aidé on continue
comme ça et on en fera un maximum allez
à la prochaine bonquage
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